基于开源的WebGIS地质灾害管理信息系统开发

摘要

我国是世界上地质灾害频发的国家之一，为了保障人民群众的生命财产安全，国家投入大量人力和物力进行地质灾害的监测与防治。利用现代WebGIS技术建立地质灾害管理信息系统，是其中一项重要工作。传统的WebGIS应用系统大多基于大型商业平台开发，在系统的开放性、扩展性以及经济性方面都存在不足，开源 GIS平台的出现为WebGIS的开发提供了新的解决方案。在 WebGIS开发技术方面，Ajax技术和 Web Services技术的结合，既可以解决传统瘦客户端系统在表现力和响应速度上的不足，也可以解决胖客户端存在的系统负载问题，实现客户端与服务器的效能平衡。
　　本文立足于地质灾害管理信息系统建设需求，依托开源GIS平台，利用Ajax和Web Services技术，探讨新一代应用型WebGIS的开发技术与实现方法。论文首先对Ajax、Web Services等技术进行了剖析，并对GeoServer和PostgreSQL/PostGIS开源GIS平台进行了介绍；其次，以地质灾害管理信息系统需求为基础，对系统的总体设计和数据库设计进行了阐述，并重点研究了系统开发过程中客户端及服务端框架搭建的关键技术；最后，以大西安地质灾害管理信息系统为例，对系统的功能算法进行了详细设计，并编码实现。论文主要取得了以下成果和结论：
　　1)着眼于WebGIS系统开发平台，分析了基于开源GIS软件进行WebGIS系统开发的可行性和优势，提出了一种比传统WebGIS系统开发更为灵活、经济的解决方案。
　　2)以Ajax和Web Services技术为基础，对WebGIS系统开发中的关键技术进行了研究，并运用这些技术，解决了客户端与服务端负载均衡问题，为其他WebGIS系统提供了一个通用型开发框架。
　　3)依托系统数据库建设，研究了基于开源空间数据库平台PostGIS+PostgreSQL的地质灾害空间数据一体化管理技术。
　　4)从地质灾害管理信息系统设计到实现，对应用型WebGIS系统的开发过程进行了研究，并最终搭建了一个满足现实需求的WebGIS系统。

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第一章 绪论

1.1 选题背景和研究意义

1.1.1 选题背景

1.1.2研究意义

1.2 国内外研究进展及现状

1.2.1 WebGIS在地质灾害中的应用研究现状

1.2.2开源GIS研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2技术路线

1.4 论文组织结构

第二章 WebGIS开发技术及开源GIS平台

2.1 Ajax技术

2.1.1 Ajax的概念

2.1.2 Ajax工作原理

2.1.3 Ajax技术的特点

2.1.4 Ajax相关技术

2.2 RIA

2.2.1 RIA概述

2.2.2 RIA与WebGIS

2.2.3 Ajax与RIA

2.3 Web Services技术

2.3.1 Web Services概述

2.3.2 Web Services与WebGIS

2.3.3 GIS Web Services相关规范

2.4 开源GIS平台

2.4.1 开源空间数据库平台PostGIS

2.4.2开源WebGIS服务平台GeoServer

第三章 地质灾害管理信息系统的总体设计

3.1 系统建设目标

3.2 系统的总体设计

3.2.1 系统总体架构设计

3.2.2系统功能模块设计

3.3 系统数据库设计

3.3.1 数据库建设目标

3.3.2数据库设计的原则

3.3.3数据库框架设计

3.3.4 数据库概念设计

3.3.5 数据库逻辑结构设计

3.3.6数据库物理设计

第四章 地质灾害管理信息系统开发关键技术

4.1 关键技术概述

4.2 基于GeoServer的地图发布关键技术

4.2.1 地图发布

4.2.2瓦片技术

4.3 自定义专题应用Web服务的关键技术

4.4 客户端自定义控件的开发

4.4.1 TOC控件的界面设计

4.4.2 TOC控件的功能算法设计

4.5客户端异步更新

4.5.1 JSON数据格式

4.5.2 jQuery数据动态加载

4.5.3通过 jQuery实现客户端与服务器端的异步交互

第五章 系统详细设计与实现

5.1 系统详细设计

5.1.1地图浏览功能详细设计

5.1.2 查询与统计功能详细设计

5.1.3 量算与分析功能详细设计

5.1.4 资料浏览与下载功能详细设计

5.1.5 用户管理功能详细设计

5.2 系统开发环境

5.3 系统的开发过程

5.3.1数据库的建立

5.3.2构建Web服务

5.3.3 客户端环境的搭建

5.3.4 系统的调试与部署

5.4 系统实现

5.4.1系统登录界面

5.4.2 地图导航

5.4.3 查询功能

5.4.4 量测功能

5.4.5 统计功能

5.4.6 缓冲区分析

5.4.7 地质灾害监测点分布密度分析

5.4.8 沉降等值线分析

5.4.9 资料浏览与下载功能

5.4.10 用户管理功能

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢